資源簡(jiǎn)介

第 26 講 常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集
01 了解常見氣體的制備原理、裝置及改進(jìn)。
02 能根據(jù)氣體的性質(zhì)及制備原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程。
重點(diǎn)·夯基易錯(cuò)
1．氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路
2．重要?dú)怏w的發(fā)生裝置
依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：
△
(1)固體＋固體 ― ― → 氣體
制備氣體：O2、NH3、CH4等。
△
(2)固體＋液體(或液體＋液體) ― ― → 氣體
制備氣體：Cl2、C2H4等。
(3)固體＋液體(不加熱)―→氣體
制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的氣體。
3．常見氣體典型制備裝置舉例
(1)Cl2的實(shí)驗(yàn)室制備
(2)SO2的實(shí)驗(yàn)室制備
(3)NH3的實(shí)驗(yàn)室制備
4．氣體的除雜方法
(1)除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。
除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；④先除易除的雜質(zhì)氣體。
(2)氣體干燥凈化裝置
類型 液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑 固體，加熱
裝置圖
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
濃 H2SO4(酸性、
常見試劑 無(wú)水氯化鈣(中性)、堿石灰(堿性) Cu、CuO、Mg 等
強(qiáng)氧化性)
當(dāng) CO2中混有 O2雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ裝置除 O2，除雜試劑是 Cu 粉。
5．氣體的收集方法
收集方法 收集氣體的類型 收集裝置 可收集的氣體(舉例)
難溶于水或微溶于
排水法 水，且不與水反應(yīng)的 O2、H2、NO、CO 等
氣體
密度大于空氣且不與
向上排空氣法 Cl2、SO2、NO2、CO2
空氣中的成分反應(yīng)
排空
氣法
密度小于空氣且不與
向下排空氣法 H2、NH3
空氣中的成分反應(yīng)
6.集氣裝置的創(chuàng)新——排液集氣裝置
(1)裝置(Ⅰ)從 a 管進(jìn)氣 b 管出水可收集難溶于水的氣體，如 H2、O2 等。若將廣口瓶中的液體更換，還可以
收集以下氣體。
①飽和食鹽水——收集 Cl2。
②飽和 NaHCO3溶液——收集 CO2。
③飽和 NaHS 溶液——收集 H2S。
④四氯化碳——收集 HCl 或 NH3。
(2)裝置(Ⅱ)儲(chǔ)氣式集氣。氣體從橡膠管進(jìn)入，可將水由 A 瓶排入 B 瓶，在 A 瓶中收集到氣體。
7．尾氣處理的原因、方法及裝置
(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會(huì)污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。
(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無(wú)毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸
收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。
(3)尾氣處理裝置(見下圖 a、b、c)
①實(shí)驗(yàn)室制取 Cl2時(shí)，尾氣的處理可采用 b 裝置。
②制取 CO 時(shí)，尾氣的處理可采用 a、c 裝置。
③制取 H2時(shí)，尾氣的處理可采用 a、c 裝置。
8．防倒吸裝置
肚容式 分液式
1．判斷下列試劑使用是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
2．判斷下列氣體的吸收或收集方法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
方法·規(guī)律總結(jié)
氣體制備裝置的改進(jìn)
(1)
改進(jìn)的目的：用于加熱易溶化的固體物質(zhì)的分解，這樣可有效地防止固體熔化時(shí)造成液體的倒流，如用草
酸晶體受熱分解制取 CO2氣體。
(2)“固體＋液體―→氣體”裝置的創(chuàng)新
△
(3)“固(液)＋液 ― ― →氣體”裝置的創(chuàng)新
圖 A 的改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)是能控制反應(yīng)液的溫度。
圖 B 的改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)是使圓底燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強(qiáng)相等，便于液體順利流下。
點(diǎn)撥·能力培養(yǎng)
1．根據(jù)裝置和下表內(nèi)的物質(zhì)(省略?shī)A持、凈化以及尾氣處理裝置，圖 1 中虛線框內(nèi)的裝置是圖 2)，其中能完
成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃噭┖筒僮?br/>選項(xiàng) a 中的物質(zhì) b 中的物質(zhì)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?c 中的物質(zhì) 進(jìn)氣方向
A 稀硝酸 Cu 收集貯存 NO 水 N→M
B 濃硝酸 Na2SO3 檢驗(yàn) SO2的氧化性 品紅溶液 M→N
C 濃氨水 堿石灰 收集貯存氨氣 飽和NH4Cl溶液 N→M
D 濃鹽酸 MnO2 檢驗(yàn) Cl2的氧化性 Na2S 溶液 M→N
2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)的如下裝置的連接中，正確的是(　　)
A．制備收集 C2H4：連接 a→c→g
B．制備收集 NO：連接 b→c→e→d
C．制備收集 NH3：連接 b→d→e→c
D．制備收集 Cl2：連接 a→f→c→e→d
3．制備適量 SO2，利用如圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較 H2SO3、H2CO3和 H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，并探究 SO2的化學(xué)性
質(zhì)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．試劑 Y 是品紅溶液，用來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)物是 SO2
B．試劑 Z 是 NaOH 溶液，用來(lái)處理尾氣
C．溴水褪色，證明 SO2具有還原性
D．試劑 X 可以是酸性高錳酸鉀溶液
真題·明考向
1．（2024·河北·高考真題）圖示裝置不能完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)的是(加熱、除雜和尾氣處理裝置
任選)
選項(xiàng) 氣體 試劑
A SO2 飽和Na2SO3 溶液+濃硫酸
B Cl2 MnO2 +濃鹽酸
C NH3 固體NH4Cl+熟石灰
D CO2 石灰石+稀鹽酸
A．A B．B C．C D．D
2．（2024·廣東·高考真題）1810 年，化學(xué)家戴維首次確認(rèn)“氯氣”是一種新元素組成的單質(zhì)。興趣小組利用以
下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是
A B
制備Cl2 凈化、干燥Cl2
C D
收集Cl2 驗(yàn)證Cl2 的氧化性
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·天津·高考真題）實(shí)驗(yàn)室制備和收集相應(yīng)氣體可使用下圖裝置的是
A．Fe 與稀硝酸反應(yīng)制 NO
B．MnO2與濃鹽酸共熱制備 Cl2
C．NaOH 與濃氨水制備 NH3
D．Na2SO3與濃硫酸制備 SO2
4．（2023·江蘇·高考真題）實(shí)驗(yàn)室制取Cl2 的實(shí)驗(yàn)原理及裝置均正確的是
A．制取Cl2 B．除去Cl2 中的 HCl C．收集Cl2 D．吸收尾氣中的Cl2
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·北京·高考真題）完成下述實(shí)驗(yàn)，裝置或試劑不正確的是
A．實(shí)驗(yàn)室制Cl2 B．實(shí)驗(yàn)室收集C2H4 C．驗(yàn)證NH3易溶于水且溶液呈堿性 D．除去CO2中混有的少
量HCl
6．（2022·廣東·高考真題）實(shí)驗(yàn)室用MnO2 和濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2 后，按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗(yàn)及尾氣處
理的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A．A B．B C．C D．D
7．（2021·海南·高考真題）用如圖裝置制取干燥的氣體(a、b 表示加入的試劑)，能實(shí)現(xiàn)的是
選項(xiàng) 氣體 a b
A H2S 稀H2SO4 FeS
B O2 H2O2 溶液 MnO2
C NO2 濃HNO3 鐵片
D NH3 濃氨水 CaO
A．A B．B C．C D．D
演練·提能力
1．（2024·浙江杭州·模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備Cl2 的描述均正確的是
A．制Cl2 B．除去Cl2 中的 HCl
C．收集Cl2 D．吸收尾氣中的Cl2
2．（2024·山東德州·三模）實(shí)驗(yàn)室制備下列如圖氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是
氣體 試劑 制備裝置 收集方法
A NO2 Cu + 濃硝酸 b f
B NH3 NH4Cl + Ca OH 2 a d
C CO2 石灰石+ 稀硫酸 b e
D CH2 = CH2 C2H5OH +濃硫酸 c f
A．A B．B C．C D．D
3．（2024·湖北武漢·一模）用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A．用裝置甲制備Cl2
B．用裝置乙除去Cl2 中的 HCl 并干燥
C．用裝置丙制備少量NH3
D．用裝置丁比較 Cl、Br、S 元素的非金屬性
4．（2024·江西·模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置和相關(guān)藥品可以制備并收集相應(yīng)氣體的是
選項(xiàng) 裝置 藥品 制備氣體
A MnO2濃鹽酸 Cl2
B 電石、飽和食鹽水 HC CH
C MnO2、30%雙氧水 O2
D 銅片、稀硝酸 NO
A．A B．B C．C D．D
5．（2024·河北·三模）實(shí)驗(yàn)室加熱分解氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)制氧氣，并且利用其廢渣制氯氣，下列圖
示裝置和原理不能達(dá)到目的的是
A．制備氧氣 B．收集氧氣 C．制備氯氣 D．尾氣吸收
A．A B．B C．C D．D
6．（2024·山東日照·二模）用下列儀器或裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A．除去SO2 中的HCl氣體 B．收集NO2 氣體
C．配制1.0mol × L-1 NaOH 溶液 D．制備少量乙炔氣體
A．A B．B C．C D．D
7．（2024·安徽池州·二模）實(shí)驗(yàn)室制備某常見氣體的裝置如圖所示，其中①、②、③、④分別為制備、除
雜(除非水雜質(zhì)，如無(wú)必要可省略)、干燥和收集裝置，下列組合中可行的是
選項(xiàng) A B C D
氣體 氧氣 氯氣 氫氣 乙炔
除雜試劑 氯化亞鐵溶液 飽和食鹽水 氫氧化鈉溶液 硫酸銅溶液
干燥劑 氯化鈣 生石灰 濃硫酸 堿石灰
A．A B．B C．C D．D
8．碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥，其制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2LaCl3＋
6NH4HCO3===La2(CO3)3↓＋6NH4Cl＋3CO2↑＋3H2O。某化學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置模擬制備碳酸鑭。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．導(dǎo)管的連接順序?yàn)?f→a→b→d，e←c
B．X 中盛放的試劑是飽和 NaHCO3溶液
C．球形干燥管的作用為防倒吸
D．Z 中通入氣體的方式是先通入足量 CO2，后通入過(guò)量的 NH3
9．Ca3N2是一種極易潮解的試劑。某小組利用氨氣與鈣反應(yīng)制備氮化鈣。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．裝置 D 中球形干燥管的作用是防止倒吸
△
B．C 中硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)：3Ca＋2NH3 == === Ca3N2＋3H2
C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先啟動(dòng)裝置 A 處反應(yīng)，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置 C 處酒精燈
D．從產(chǎn)品純度考慮，裝置 C、D 之間應(yīng)該增加 E 裝置
10．利用如圖所示裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，b 中現(xiàn)象不能證明 a 中產(chǎn)物生成的是(　　)
a 中反應(yīng) b 中檢測(cè)試劑及現(xiàn)象
A 濃 HNO3分解生成 NO2 淀粉-KI 溶液變藍(lán)
B Cu 與濃 H2SO4生成 SO2 品紅溶液褪色
C 濃 NaOH 與 NH4Cl 溶液生成 NH3 酚酞溶液變紅
D CH3CHBrCH3與 NaOH 乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
11．某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清溶液。下列物質(zhì)組合不符合
要求的是(　　)
氣體 液體 固體粉末
A CO2 飽和 Na2CO3溶液 CaCO3
B Cl2 FeCl2溶液 Fe
C HCl Cu(NO3)2溶液 Cu
D NH3 H2O AgCl
12．實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是(　　)
氣體 試劑 制備裝置 收集方法
A O2 KMnO4 a d
B H2 Zn＋稀 H2SO4 b e
C NO Cu＋稀 HNO3 b c
D CO2 CaCO3＋稀 H2SO4 b c
13．實(shí)驗(yàn)室用 H2 還原 WO3 制備金屬 W 的裝置如圖所示(Zn 粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒(méi)食子酸溶液用
于吸收少量氧氣)。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．①②③中依次盛裝 KMnO4溶液、濃 H2SO4、焦性沒(méi)食子酸溶液
B．管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過(guò)聲音判斷氣體純度
C．結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞 K，再停止加熱
D．裝置 Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣
14．（2024·安徽滁州·一模）根據(jù)下列裝置，回答問(wèn)題：
(1)圖中儀器 a 的名稱是 。
(2)實(shí)驗(yàn)室常用 (填藥品名稱)來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；其發(fā)生裝
置可用 A 或 B，與 A 裝置相比，B 裝置的優(yōu)點(diǎn)是 。
(3)若用 C 裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)若用活潑金屬單質(zhì)和稀鹽酸反應(yīng)制取純凈、干燥的 H2，請(qǐng)從這些裝置中選擇并連接成一套組合裝置，按
照氣流從左到右的流向，寫出所選裝置接口的連接順序：b→ 。
15．某化學(xué)小組同學(xué)利用一定濃度的 H2O2溶液制備 O2，再用 O2氧化 C2H5OH，并檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物。
Ⅰ．制備 O2
該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下氣體發(fā)生裝置(夾持裝置省略)
(1)甲裝置中主要儀器的名稱為 。
(2)乙裝置中，用粘合劑將 MnO2制成團(tuán)，放在多孔塑料片上，連接好裝置，氣密性良好后打開活塞 K1，經(jīng)
長(zhǎng)頸漏斗向試管中緩慢加入 3% H2O2溶液至 。欲使反應(yīng)停止，關(guān)閉活塞 K1即可，此時(shí)裝置中的
現(xiàn)象是 。
(3)丙裝置可用于制備較多 O2，催化劑鉑絲可上下移動(dòng)。制備過(guò)程中如果體系內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，安全管中的現(xiàn)象
是 ，此時(shí)可以將鉑絲抽離 H2O2溶液，還可以采取的安全措施是 。
(4)丙裝置的特點(diǎn)是 (填序號(hào))。
a．可以控制制備反應(yīng)的開始和結(jié)束
b．可通過(guò)調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來(lái)控制反應(yīng)的速率
c．與乙裝置相比，產(chǎn)物中的 O2含量高、雜質(zhì)種類少
Ⅱ．氧化 C2H5OH
該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的氧化 C2H5OH 的裝置如圖(夾持裝置省略)
(5)在圖中方框內(nèi)補(bǔ)全干燥裝置和干燥劑。
Ⅲ．檢驗(yàn)產(chǎn)物
(6)為檢驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)收集到的產(chǎn)物，該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)并得出相應(yīng)結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 檢驗(yàn)試劑和反應(yīng)條件 現(xiàn)象 結(jié)論
① 酸性 KMnO4溶液 紫紅色褪去 產(chǎn)物含有乙醛
② 新制 Cu(OH)2，加熱 生成磚紅色沉淀 產(chǎn)物含有乙醛
③ 微紅色含酚酞的 NaOH 溶液 微紅色褪去 產(chǎn)物可能含有乙酸
實(shí)驗(yàn)①~③中的結(jié)論不合理的是 (填序號(hào))，原因是 。
16．（2024·陜西安康·模擬預(yù)測(cè)）過(guò)氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，可。
與水以任意比例混溶，是一種強(qiáng)氧化劑。其一般以 30%~60%的水溶液形式存放，水溶液俗稱雙氧水，適用
于醫(yī)用傷口消毒，環(huán)境消毒和食品消毒等。回答下列問(wèn)題：
MnO2
(1)實(shí)驗(yàn)室中利用反應(yīng) 2H2O2 2H2O+O2↑制取 O2，可選用的發(fā)生裝置是 (填字母，下同)，收集
O2可選用的裝置是 (填字母)。
(2)實(shí)驗(yàn)室中欲用 34%H2O2溶液(密度為 1.127g/cm3)配制 250mL1.50mol/L H2O2溶液，所需 34% H2O2溶液的
體積為 mL(保留三位有效數(shù)字)。
(3)過(guò)氧化氫是一種二元弱酸，寫出 H2O2的第一步電離方程式：
(4)某課外興趣小組欲探究溫度對(duì) H2O2電離平衡的影響，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)任務(wù)：利用靈敏 pH 計(jì)測(cè)量溶液的 pH，并探究電離過(guò)程是否吸熱。
②查閱資料：20℃時(shí)，K (H O )=2.4×10-12a1 2 2 ，lg6≈0.778。
③提出猜想：反應(yīng)物濃度相同時(shí)；溫度越高，酸性越強(qiáng)，pH 越小。
④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想。取試樣進(jìn)行表正實(shí)驗(yàn) 1～3，記錄數(shù)據(jù)。
試祥 溫度/℃ pH
1 10mL1.5mol/L 的雙氧水 20 X1
2 10mL1.5mol/L 的雙氧水 30 X2
3 10mL1.5mol/L 的雙氧水 50 X3
⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：X2小關(guān)系表示)；pH 出現(xiàn) X1⑥優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。在 20℃下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
試樣 反應(yīng)前后溫度變化/℃
4 10mL1.5mol/L 的雙氧水、10mL1.5mol/L 的 NaOH 溶液 △T1
5 10mL1.5mol/L 的 H2SO4溶液 10mL1.5mol/L 的 NaOH 溶液 △T2
若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得△T1 △T2(填“>”或“<”)，則說(shuō)明 H2O2電離過(guò)程吸熱。第 26 講 常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集
01 了解常見氣體的制備原理、裝置及改進(jìn)。
02 能根據(jù)氣體的性質(zhì)及制備原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程。
重點(diǎn)·夯基易錯(cuò)
1．氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路
2．重要?dú)怏w的發(fā)生裝置
依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：
△
(1)固體＋固體 ― ― → 氣體
制備氣體：O2、NH3、CH4等。
△
(2)固體＋液體(或液體＋液體) ― ― → 氣體
制備氣體：Cl2、C2H4等。
(3)固體＋液體(不加熱)―→氣體
制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的氣體。
3．常見氣體典型制備裝置舉例
(1)Cl2的實(shí)驗(yàn)室制備
(2)SO2的實(shí)驗(yàn)室制備
(3)NH3的實(shí)驗(yàn)室制備
4．氣體的除雜方法
(1)除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。
除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；④先除易除的雜質(zhì)氣體。
(2)氣體干燥凈化裝置
類型 液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑 固體，加熱
裝置圖
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
濃 H2SO4(酸性、
常見試劑 無(wú)水氯化鈣(中性)、堿石灰(堿性) Cu、CuO、Mg 等
強(qiáng)氧化性)
當(dāng) CO2中混有 O2雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ裝置除 O2，除雜試劑是 Cu 粉。
5．氣體的收集方法
收集方法 收集氣體的類型 收集裝置 可收集的氣體(舉例)
難溶于水或微溶于
排水法 水，且不與水反應(yīng)的 O2、H2、NO、CO 等
氣體
密度大于空氣且不與
向上排空氣法 Cl2、SO2、NO2、CO2
空氣中的成分反應(yīng)
排空
氣法
密度小于空氣且不與
向下排空氣法 H2、NH3
空氣中的成分反應(yīng)
6.集氣裝置的創(chuàng)新——排液集氣裝置
(1)裝置(Ⅰ)從 a 管進(jìn)氣 b 管出水可收集難溶于水的氣體，如 H2、O2 等。若將廣口瓶中的液體更換，還可以
收集以下氣體。
①飽和食鹽水——收集 Cl2。
②飽和 NaHCO3溶液——收集 CO2。
③飽和 NaHS 溶液——收集 H2S。
④四氯化碳——收集 HCl 或 NH3。
(2)裝置(Ⅱ)儲(chǔ)氣式集氣。氣體從橡膠管進(jìn)入，可將水由 A 瓶排入 B 瓶，在 A 瓶中收集到氣體。
7．尾氣處理的原因、方法及裝置
(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會(huì)污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。
(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無(wú)毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸
收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。
(3)尾氣處理裝置(見下圖 a、b、c)
①實(shí)驗(yàn)室制取 Cl2時(shí)，尾氣的處理可采用 b 裝置。
②制取 CO 時(shí)，尾氣的處理可采用 a、c 裝置。
③制取 H2時(shí)，尾氣的處理可采用 a、c 裝置。
8．防倒吸裝置
肚容式 分液式
1．判斷下列試劑使用是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
2．判斷下列氣體的吸收或收集方法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
方法·規(guī)律總結(jié)
氣體制備裝置的改進(jìn)
(1)
改進(jìn)的目的：用于加熱易溶化的固體物質(zhì)的分解，這樣可有效地防止固體熔化時(shí)造成液體的倒流，如用草
酸晶體受熱分解制取 CO2氣體。
(2)“固體＋液體―→氣體”裝置的創(chuàng)新
△
(3)“固(液)＋液 ― ― →氣體”裝置的創(chuàng)新
圖 A 的改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)是能控制反應(yīng)液的溫度。
圖 B 的改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)是使圓底燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強(qiáng)相等，便于液體順利流下。
點(diǎn)撥·能力培養(yǎng)
1．根據(jù)裝置和下表內(nèi)的物質(zhì)(省略?shī)A持、凈化以及尾氣處理裝置，圖 1 中虛線框內(nèi)的裝置是圖 2)，其中能完
成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃噭┖筒僮?br/>選項(xiàng) a 中的物質(zhì) b 中的物質(zhì)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?c 中的物質(zhì) 進(jìn)氣方向
A 稀硝酸 Cu 收集貯存 NO 水 N→M
B 濃硝酸 Na2SO3 檢驗(yàn) SO2的氧化性 品紅溶液 M→N
C 濃氨水 堿石灰 收集貯存氨氣 飽和NH4Cl溶液 N→M
D 濃鹽酸 MnO2 檢驗(yàn) Cl2的氧化性 Na2S 溶液 M→N
【答案】　A
【解析】　稀硝酸和 Cu 反應(yīng)生成 NO，NO 不溶于水，不與水反應(yīng)，用排水法收集 NO，進(jìn)氣方向是
N→M，故 A 符合題意；濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，與 Na2SO3反應(yīng)生成硫酸鹽和 NO2氣體，因此無(wú)法檢驗(yàn) SO2
的氧化性，故 B 不符合題意；由于氨氣極易溶于水，因此氨氣溶于飽和 NH4Cl 溶液，不能用排飽和 NH4Cl
溶液的方法來(lái)收集氨氣，故 C 不符合題意；二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，而該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有加熱裝置，
因此不能產(chǎn)生氯氣，故 D 不符合題意。
2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)的如下裝置的連接中，正確的是(　　)
A．制備收集 C2H4：連接 a→c→g
B．制備收集 NO：連接 b→c→e→d
C．制備收集 NH3：連接 b→d→e→c
D．制備收集 Cl2：連接 a→f→c→e→d
【答案】　D
【解析】　制備 C2H4沒(méi)有控制溫度的溫度計(jì)，A 錯(cuò)誤；NO 與 O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集，B 錯(cuò)誤；濃
硫酸吸收多余的 NH3，易發(fā)生倒吸，C 錯(cuò)誤；飽和食鹽水除去 HCl 氣體，濃硫酸吸收水蒸氣，堿石灰吸收
多余的 Cl2，D 正確。
3．制備適量 SO2，利用如圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較 H2SO3、H2CO3和 H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，并探究 SO2的化學(xué)性
質(zhì)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．試劑 Y 是品紅溶液，用來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)物是 SO2
B．試劑 Z 是 NaOH 溶液，用來(lái)處理尾氣
C．溴水褪色，證明 SO2具有還原性
D．試劑 X 可以是酸性高錳酸鉀溶液
【答案】　A
【解析】　由圖可知，打開 a、關(guān)閉 b 時(shí)，SO2 與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成 CO2，試劑 X 為酸性高錳酸鉀溶液，
可除去過(guò)量的 SO2，試劑 Y 為品紅溶液，可檢驗(yàn) SO2 是否除盡，然后 CO2 與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，
可比較二者酸性強(qiáng)弱；關(guān)閉 a、打開 b 時(shí)，二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和 HBr，反應(yīng)中二氧
化硫作還原劑，具有還原性，試劑 Z 為 NaOH 溶液，在反應(yīng)中可用于吸收尾氣，以此解答。
真題·明考向
1．（2024·河北·高考真題）圖示裝置不能完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)的是(加熱、除雜和尾氣處理裝置
任選)
選項(xiàng) 氣體 試劑
A SO2 飽和Na2SO3 溶液+濃硫酸
B Cl2 MnO2 +濃鹽酸
C NH3 固體NH4Cl+熟石灰
D CO2 石灰石+稀鹽酸
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【分析】如圖所示的氣體發(fā)生裝置可以為固液加熱型反應(yīng)，也可以是固液不加熱型；右側(cè)氣體收集裝置，
長(zhǎng)進(jìn)短出為向上排空氣法，短進(jìn)長(zhǎng)出為向下排空氣法，裝滿水后短進(jìn)長(zhǎng)出為排水法；
【解析】A．飽和Na2SO3 溶液和濃硫酸反應(yīng)可以制SO2 ，使用固液不加熱制氣裝置，SO2 密度比空氣大，用
向上排空氣法收集，可以完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)，A 不符合題意；
B．MnO2和濃鹽酸加熱反應(yīng)可以制Cl2 ，使用固液加熱制氣裝置，Cl2 密度比空氣大，用向上排空氣法收集，
可以完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)，B 不符合題意；
C．固體NH4Cl與熟石灰加熱可以制NH3需要使用固固加熱制氣裝置，圖中裝置不合理，不能完成相應(yīng)氣體
的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)，C 符合題意；
D．石灰石(主要成分為CaCO3 )和稀鹽酸反應(yīng)可以制CO2，使用固液不加熱制氣裝置，CO2密度比空氣大，
用向上排空氣法收集，可以完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實(shí)驗(yàn)，D 不符合題意；
本題選 C。
2．（2024·廣東·高考真題）1810 年，化學(xué)家戴維首次確認(rèn)“氯氣”是一種新元素組成的單質(zhì)。興趣小組利用以
下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是
A B
制備Cl2 凈化、干燥Cl2
C D
收集Cl2 驗(yàn)證Cl2 的氧化性
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．利用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制氯氣需要加熱，圖中缺少加熱裝置，且分液漏斗內(nèi)應(yīng)盛裝濃鹽酸，
不能達(dá)到預(yù)期目的，A 符合題意；
B．實(shí)驗(yàn)室制得的氯氣中有 HCl 雜質(zhì)，可以通過(guò)飽和食鹽水洗氣除雜，再通過(guò)無(wú)水氯化鈣干燥，可以達(dá)到凈
化、干燥 Cl2的目的，B 不符合題意；
C．氯氣密度大于空氣，可以用向上排空氣法收集，可以達(dá)到預(yù)期目的，C 不符合題意；
D．H2可以在氯氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，氯氣將氫氣氧化，驗(yàn)證了氯氣的氧化性，D 不符合題意；
故選 A。
3．（2023·天津·高考真題）實(shí)驗(yàn)室制備和收集相應(yīng)氣體可使用下圖裝置的是
A．Fe 與稀硝酸反應(yīng)制 NO
B．MnO2與濃鹽酸共熱制備 Cl2
C．NaOH 與濃氨水制備 NH3
D．Na2SO3與濃硫酸制備 SO2
【答案】D
【解析】A．NO 與 O2反應(yīng)生成 NO2，不能用排空氣法收集 NO，故不選 A；
B．二氧化錳與濃鹽酸共熱制備 Cl2，反應(yīng)需要吸熱，缺少加熱裝置，故不選 B；
C．氨氣的密度比空氣小，需要用向下排空氣法收集 NH3，故不選 C；
D．Na2SO3與濃硫酸反應(yīng)生成 SO2，SO2密度比空氣大，用向上排空氣法收集 SO2，故選 D；
選 D。
4．（2023·江蘇·高考真題）實(shí)驗(yàn)室制取Cl2 的實(shí)驗(yàn)原理及裝置均正確的是
A．制取Cl2 B．除去Cl2 中的 HCl C．收集Cl2 D．吸收尾氣中的Cl2
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣使用的是濃鹽酸和 MnO2反應(yīng)，不能使用稀鹽酸，A 錯(cuò)誤；
B．除去Cl2 中的 HCl 可將氣體通入飽和食鹽水中，注意長(zhǎng)口進(jìn)入便于充分吸收，應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出，B 錯(cuò)誤；
C．氯氣密度大于空氣，可用向上排空氣法收集氯氣，多功能瓶收集氣體注意長(zhǎng)進(jìn)短出，C 正確；
D．對(duì)氯氣的尾氣處理應(yīng)選擇氫氧化鈉溶液吸收，水吸收效果不好，D 錯(cuò)誤。
故選 C。
5．（2023·北京·高考真題）完成下述實(shí)驗(yàn)，裝置或試劑不正確的是
A．實(shí)驗(yàn)室制Cl2 B．實(shí)驗(yàn)室收集C2H4 C．驗(yàn)證NH3易溶于水且溶液呈堿性 D．除去CO2中混有的少
量HCl
【答案】D
【解析】A．MnO2固體加熱條件下將 HCl 氧化為 Cl2，固液加熱的反應(yīng)該裝置可用于制備 Cl2，A 項(xiàng)正確；
B．C2H4不溶于水，可選擇排水收集，B 項(xiàng)正確；
C．?dāng)D壓膠頭滴管，水進(jìn)入燒瓶將 NH3溶解，燒瓶中氣體大量減少壓強(qiáng)急劇降低打開活塞水迅速被壓入燒瓶
中形成紅色噴泉，紅色噴泉證明 NH3與水形成堿性物質(zhì)，C 項(xiàng)正確；
D．Na2CO3與 HCl、CO2發(fā)生反應(yīng)，不能達(dá)到除雜的目的，應(yīng)該選用飽和 NaHCO3溶液，D 項(xiàng)錯(cuò)誤；
故選 D。
6．（2022·廣東·高考真題）實(shí)驗(yàn)室用MnO2 和濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2 后，按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗(yàn)及尾氣處
理的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有 HCl，可用飽和食鹽水除去 HCl，Cl2可用濃硫酸干燥，A
裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?A 不符合題意；
B．氯氣的密度大于空氣，用向上排空氣法收集，B 裝置能收集氯氣，故 B 不符合題意；
C．濕潤(rùn)的紅布條褪色，干燥的紅色布條不褪色，可驗(yàn)證干燥的氯氣不具有漂白性，故 C 不符合題意；
D．氯氣在水中的溶解度較小，應(yīng)用 NaOH 溶液吸收尾氣，D 裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?D 符合題意；
答案選 D。
7．（2021·海南·高考真題）用如圖裝置制取干燥的氣體(a、b 表示加入的試劑)，能實(shí)現(xiàn)的是
選項(xiàng) 氣體 a b
A H2S 稀H2SO4 FeS
B O2 H2O2 溶液 MnO2
C NO2 濃HNO3 鐵片
D NH3 濃氨水 CaO
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．H2S與濃硫酸反應(yīng)，故不能用濃硫酸干燥，故 A 錯(cuò)誤；
MnO2
B．發(fā)生反應(yīng) 2H2O2 2H2O+O2↑，濃硫酸干燥氧氣，故 B 正確；
C．鐵片和濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化，故不能制取二氧化氮?dú)怏w，故 C 錯(cuò)誤；
D．氨氣與濃硫酸反應(yīng)，故不能用濃硫酸干燥氨氣，故 D 錯(cuò)誤；
故選 B。
演練·提能力
1．（2024·浙江杭州·模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備Cl2 的描述均正確的是
A．制Cl2 B．除去Cl2 中的 HCl
C．收集Cl2 D．吸收尾氣中的Cl2
【答案】C
【解析】A．實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸共熱制氯氣，A 錯(cuò)誤；
B．除去氯氣中混有的 HCl 氣體，應(yīng)將混合氣體通入飽和 NaCl 溶液洗氣，若將其通入飽和碳酸鈉溶液，可
能產(chǎn)生新雜質(zhì) CO2，達(dá)不到除雜目的，B 錯(cuò)誤；
C．氯氣密度大于空氣，可用向上排空氣法收集氯氣，收集氣體注意長(zhǎng)進(jìn)短出，C 正確；
D．用水吸收尾氣中的 Cl2效果不好，可用氫氧化鈉溶液吸收，且應(yīng)防倒吸，D 錯(cuò)誤；
故選 C。
2．（2024·山東德州·三模）實(shí)驗(yàn)室制備下列如圖氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是
氣體 試劑 制備裝置 收集方法
A NO2 Cu + 濃硝酸 b f
B NH3 NH4Cl + Ca OH 2 a d
C CO2 石灰石+ 稀硫酸 b e
D CH2 = CH2 C2H5OH +濃硫酸 c f
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．二氧化氮與水反應(yīng)，不能選 f 收集二氧化氮，A 錯(cuò)誤；
B．氨氣密度小于空氣，不能使用向上排空氣發(fā)生收集，B 錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)室制 CO2用的試劑為石灰石和稀鹽酸，不能用稀硫酸，稀硫酸和碳酸鈣生成物硫酸鈣微溶，阻礙了
反應(yīng)進(jìn)行，C 錯(cuò)誤；
D．乙醇在 170°C 時(shí)發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，可選 c 裝置，乙烯不溶于水，可選 f 裝置收集，D 正確；
故選 D。
3．（2024·湖北武漢·一模）用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A．用裝置甲制備Cl2
B．用裝置乙除去Cl2 中的 HCl 并干燥
C．用裝置丙制備少量NH3
D．用裝置丁比較 Cl、Br、S 元素的非金屬性
【答案】B
【解析】A．KMnO4 不是難溶于水的固體，不能用KMnO4 和濃鹽酸在啟普發(fā)生器中制備Cl2 ，故 A 錯(cuò)誤；
B．稀硫酸中含有大量氫離子，可以抑制氯氣的溶解，而稀硫酸中的水可以吸收 HCl，洗氣后再用濃硫酸干
燥，故 B 正確；
C．采用向下排空氣法收集氨氣時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)該伸入到右側(cè)試管底部，故 C 錯(cuò)誤；
D．Cl2 和生成的Br2 都能進(jìn)入右側(cè)試管氧化Na2S，Cl2 對(duì)該實(shí)驗(yàn)有干擾，即該裝置不能比較 Br、S 元素的
非金屬性，故 D 錯(cuò)誤；
故答案為：B。
4．（2024·江西·模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置和相關(guān)藥品可以制備并收集相應(yīng)氣體的是
選項(xiàng) 裝置 藥品 制備氣體
A MnO2濃鹽酸 Cl2
B 電石、飽和食鹽水 HC CH
C MnO2、30%雙氧水 O2
D 銅片、稀硝酸 NO
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【分析】題圖所示是一套固液常溫下反應(yīng)制氣體的反應(yīng)裝置，產(chǎn)生的氣體須采用向上排空氣法收集，即產(chǎn)
生的氣體的密度大于空氣且不與空氣反應(yīng)。
【解析】A．濃鹽酸與二氧化錳制氯氣需要加熱，A 項(xiàng)不符合題意；
B．乙炔密度小于空氣，B 項(xiàng)不符合題意；
C．雙氧水在二氧化錳催化作用下分解產(chǎn)生 O2，O2的密度大于空氣，C 項(xiàng)符合題意；
D．NO 的密度與空氣接近，且易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成 NO2，不能用排空氣法收集，D 項(xiàng)不符合題意；
本題選 C。
5．（2024·河北·三模）實(shí)驗(yàn)室加熱分解氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)制氧氣，并且利用其廢渣制氯氣，下列圖
示裝置和原理不能達(dá)到目的的是
A．制備氧氣 B．收集氧氣 C．制備氯氣 D．尾氣吸收
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．氯酸鉀在二氧化錳催化下分解生成氯化鉀和氧氣，故 A 正確；
B．氧氣不易溶于水，可用排水法收集氧氣，故 B 正確；
C．二氧化錳和濃鹽酸加熱生成氯化錳、氯氣和水，可制取氯氣，故 C 正確；
D．氯氣是有毒氣體，能與 NaOH 溶液反應(yīng)，尾氣吸收應(yīng)該選用 NaOH 溶液，故 D 錯(cuò)誤；
故選 D。
6．（2024·山東日照·二模）用下列儀器或裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A．除去SO2 中的HCl氣體 B．收集NO2 氣體
C．配制1.0mol × L-1 NaOH 溶液 D．制備少量乙炔氣體
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．二氧化硫、氯化氫均與飽和亞硫酸鈉反應(yīng)，將原物質(zhì)除去，不能除雜，應(yīng)該用飽和亞硫酸氫鈉
溶液， A 錯(cuò)誤；
B．二氧化氮的密度比空氣密度大，NaOH 可吸收過(guò)量氣體，可選圖中向上排空氣法收集，B 正確；
C．不能在容量瓶中溶解固體，應(yīng)在燒杯中溶解、冷卻后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，C 錯(cuò)誤；
D．生成的氫氧化鈣易堵塞瓶頸處，且反應(yīng)放熱，圖中裝置不能制備乙炔，D 錯(cuò)誤；
答案選 B。
7．（2024·安徽池州·二模）實(shí)驗(yàn)室制備某常見氣體的裝置如圖所示，其中①、②、③、④分別為制備、除
雜(除非水雜質(zhì)，如無(wú)必要可省略)、干燥和收集裝置，下列組合中可行的是
選項(xiàng) A B C D
氣體 氧氣 氯氣 氫氣 乙炔
除雜試劑 氯化亞鐵溶液 飽和食鹽水 氫氧化鈉溶液 硫酸銅溶液
干燥劑 氯化鈣 生石灰 濃硫酸 堿石灰
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．氧氣密度比空氣大，應(yīng)該使用向上排空氣方法收集，A 錯(cuò)誤；
B．氯氣密度比空氣大，應(yīng)該使用向上排空氣方法收集，B 錯(cuò)誤；
C．U 形管內(nèi)不可放置液體干燥劑，C 錯(cuò)誤；
D．實(shí)驗(yàn)室制備 C2H2時(shí)會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì) H2S 和 PH3,CuSO4溶液會(huì)吸收雜質(zhì)而不與 C2H2反應(yīng)，C2H2可以利用濃
硫酸干燥并用向下排空氣法收集，D 正確；
故選 D。
8．碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥，其制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2LaCl3＋
6NH4HCO3===La2(CO3)3↓＋6NH4Cl＋3CO2↑＋3H2O。某化學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置模擬制備碳酸鑭。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．導(dǎo)管的連接順序?yàn)?f→a→b→d，e←c
B．X 中盛放的試劑是飽和 NaHCO3溶液
C．球形干燥管的作用為防倒吸
D．Z 中通入氣體的方式是先通入足量 CO2，后通入過(guò)量的 NH3
【答案】　D
【解析】　由裝置可知，W 中制備二氧化碳，X 除去 HCl，Y 中制備氨氣，在 Z 中制備碳酸鑭。則制備碳
酸鑭實(shí)驗(yàn)流程中導(dǎo)管從左向右的連接順序?yàn)?f→a→b→d，e←c，故 A 正確；X 中盛放的試劑是飽和 NaHCO3
溶液，其作用為吸收揮發(fā)的 HCl，故 B 正確；氨氣極易溶于水，球形干燥管的作用為防倒吸，故 C 正確；Z
中應(yīng)先通入 NH3，后通入過(guò)量的 CO2。
9．Ca3N2是一種極易潮解的試劑。某小組利用氨氣與鈣反應(yīng)制備氮化鈣。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．裝置 D 中球形干燥管的作用是防止倒吸
△
B．C 中硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)：3Ca＋2NH3 == === Ca3N2＋3H2
C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先啟動(dòng)裝置 A 處反應(yīng)，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置 C 處酒精燈
D．從產(chǎn)品純度考慮，裝置 C、D 之間應(yīng)該增加 E 裝置
【答案】　D
【解析】　氨氣易溶于水、極易與酸反應(yīng)，裝置 D 中球形干燥管的作用是防止倒吸，故 A 正確；C 中硬質(zhì)
玻璃管中 NH3 和 Ca 反應(yīng)生成 Ca3N2 和 H2，故 B 正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先啟動(dòng)裝置 A 處反應(yīng)，排盡裝置中的
空氣，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置 C 處酒精燈，故 C 正確；裝置 E 中氯化鈣帶有結(jié)晶水，失去吸水作用，故 D
錯(cuò)誤。
10．利用如圖所示裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，b 中現(xiàn)象不能證明 a 中產(chǎn)物生成的是(　　)
a 中反應(yīng) b 中檢測(cè)試劑及現(xiàn)象
A 濃 HNO3分解生成 NO2 淀粉-KI 溶液變藍(lán)
B Cu 與濃 H2SO4生成 SO2 品紅溶液褪色
C 濃 NaOH 與 NH4Cl 溶液生成 NH3 酚酞溶液變紅
D CH3CHBrCH3與 NaOH 乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
【答案】　A
【解析】　濃硝酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的硝酸也能與碘化鉀溶液反應(yīng)生成碘，則淀粉-KI 溶液變藍(lán)色不能說(shuō)
明濃硝酸分解生成二氧化氮，故 A 符合題意；銅與濃硫酸共熱反應(yīng)生成的二氧化硫有漂白性，使品紅溶液
褪色，故 B 不符合題意；濃氫氧化鈉溶液與氯化銨溶液共熱反應(yīng)生成氨氣，使酚酞溶液變紅，故 C 不符合
題意；乙醇具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的乙醇不與溴水反應(yīng)，溴水褪色則說(shuō)明 2-溴丙烷與氫氧化鈉乙醇溶液共熱
發(fā)生消去反應(yīng)生成了丙烯，故 D 不符合題意。
11．某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清溶液。下列物質(zhì)組合不符合
要求的是(　　)
氣體 液體 固體粉末
A CO2 飽和 Na2CO3溶液 CaCO3
B Cl2 FeCl2溶液 Fe
C HCl Cu(NO3)2溶液 Cu
D NH3 H2O AgCl
【答案】　A
【解析】　通入CO2氣體依次發(fā)生反應(yīng)：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3、CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，
由于在相同溫度下 NaHCO3的溶解度小于 Na2CO3，最終瓶中仍有白色晶體析出，不會(huì)得到澄清溶液，A 項(xiàng)
選；通入 Cl2，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2，最終 Fe 消失得到澄清溶液，B 項(xiàng)
不選；通入 HCl，NO －3 在酸性條件下會(huì)表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，發(fā)生離子反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NO－3 ===3Cu2＋＋2NO↑
＋4H2O，最終 Cu 消失得到澄清溶液，C 項(xiàng)不選；AgCl 在水中存在溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－
(aq)，通入 NH3后，Ag＋與 NH3結(jié)合生成[Ag(NH ) ]＋3 2 ，促使溶解平衡正向移動(dòng)，最終 AgCl 消失得到澄清溶
液，D 項(xiàng)不選。
12．實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是(　　)
氣體 試劑 制備裝置 收集方法
A O2 KMnO4 a d
B H2 Zn＋稀 H2SO4 b e
C NO Cu＋稀 HNO3 b c
D CO2 CaCO3＋稀 H2SO4 b c
【答案】　B
13．實(shí)驗(yàn)室用 H2 還原 WO3 制備金屬 W 的裝置如圖所示(Zn 粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒(méi)食子酸溶液用
于吸收少量氧氣)。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．①②③中依次盛裝 KMnO4溶液、濃 H2SO4、焦性沒(méi)食子酸溶液
B．管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過(guò)聲音判斷氣體純度
C．結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞 K，再停止加熱
D．裝置 Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣
【答案】　B
【解析】　A 項(xiàng)，氣體從溶液中逸出易帶出水蒸氣，所以濃硫酸應(yīng)放在③中，錯(cuò)誤；B 項(xiàng)，先通 H2 以排出
空氣，加熱前應(yīng)先檢驗(yàn) H2 的純度，正確；C 項(xiàng)，若先停止通 H2，空氣中的氧氣有可能重新將 W 氧化，應(yīng)
先停止加熱，再關(guān)閉活塞 K，錯(cuò)誤；D 項(xiàng)，MnO2 和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，不能用啟普發(fā)生器制備，
錯(cuò)誤。
14．（2024·安徽滁州·一模）根據(jù)下列裝置，回答問(wèn)題：
(1)圖中儀器 a 的名稱是 。
(2)實(shí)驗(yàn)室常用 (填藥品名稱)來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；其發(fā)生裝
置可用 A 或 B，與 A 裝置相比，B 裝置的優(yōu)點(diǎn)是 。
(3)若用 C 裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)若用活潑金屬單質(zhì)和稀鹽酸反應(yīng)制取純凈、干燥的 H2，請(qǐng)從這些裝置中選擇并連接成一套組合裝置，按
照氣流從左到右的流向，寫出所選裝置接口的連接順序：b→ 。
【答案】(1)長(zhǎng)頸漏斗
(2) 石灰石或大理石與稀鹽酸 CaCO3+2HCl＝CaCl2 +H2O+CO2 形成液封，節(jié)約藥品
D
(3) 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2
(4)f→g→i→h→e→d
【解析】（1）儀器 a 的名稱是長(zhǎng)頸漏斗，答案：長(zhǎng)頸漏斗；
（2）實(shí)驗(yàn)室常用石灰石或大理石和稀鹽酸來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w，石灰石或大理石的主要成分是碳酸鈣，碳
酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
CaCO3+2HCl＝CaCl2 +H2O+CO2 ，【答案】CaCO3+2HCl＝CaCl2 +H2O+CO2 ；
D
（3）高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為： 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2 ，
D
【答案】 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2 ；
（4）若用活潑金屬單質(zhì)和稀鹽酸反應(yīng)制取純凈、干燥的 H2，該反應(yīng)為固液常溫型，選擇 A 為發(fā)生裝置，
從 b 端出來(lái)的氫氣中混有揮發(fā)出的氯化氫和水蒸氣，氯化氫可利用氫氧化鈉溶液吸收，氣體從長(zhǎng)管 f 進(jìn)，短
管 g 出，收集干燥的氫氣，濃硫酸具有吸水性，且不與氫氣反應(yīng)，再利用濃硫酸干燥氣體，氣體從長(zhǎng)管 i 進(jìn)，
短管 h 出，收集干燥氫氣，氫氣密度比空氣小，所以可選擇向下排空氣法收集，即收集裝置選擇 F，氣體從
短管 e 進(jìn)，長(zhǎng)管 d 出，所選裝置接口的連接順序?yàn)?b→f→g→i→h→e→d。
15．某化學(xué)小組同學(xué)利用一定濃度的 H2O2溶液制備 O2，再用 O2氧化 C2H5OH，并檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物。
Ⅰ．制備 O2
該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下氣體發(fā)生裝置(夾持裝置省略)
(1)甲裝置中主要儀器的名稱為 。
(2)乙裝置中，用粘合劑將 MnO2制成團(tuán)，放在多孔塑料片上，連接好裝置，氣密性良好后打開活塞 K1，經(jīng)
長(zhǎng)頸漏斗向試管中緩慢加入 3% H2O2溶液至 。欲使反應(yīng)停止，關(guān)閉活塞 K1即可，此時(shí)裝置中的
現(xiàn)象是 。
(3)丙裝置可用于制備較多 O2，催化劑鉑絲可上下移動(dòng)。制備過(guò)程中如果體系內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，安全管中的現(xiàn)象
是 ，此時(shí)可以將鉑絲抽離 H2O2溶液，還可以采取的安全措施是 。
(4)丙裝置的特點(diǎn)是 (填序號(hào))。
a．可以控制制備反應(yīng)的開始和結(jié)束
b．可通過(guò)調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來(lái)控制反應(yīng)的速率
c．與乙裝置相比，產(chǎn)物中的 O2含量高、雜質(zhì)種類少
Ⅱ．氧化 C2H5OH
該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的氧化 C2H5OH 的裝置如圖(夾持裝置省略)
(5)在圖中方框內(nèi)補(bǔ)全干燥裝置和干燥劑。
Ⅲ．檢驗(yàn)產(chǎn)物
(6)為檢驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)收集到的產(chǎn)物，該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)并得出相應(yīng)結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 檢驗(yàn)試劑和反應(yīng)條件 現(xiàn)象 結(jié)論
① 酸性 KMnO4溶液 紫紅色褪去 產(chǎn)物含有乙醛
② 新制 Cu(OH)2，加熱 生成磚紅色沉淀 產(chǎn)物含有乙醛
③ 微紅色含酚酞的 NaOH 溶液 微紅色褪去 產(chǎn)物可能含有乙酸
實(shí)驗(yàn)①~③中的結(jié)論不合理的是 (填序號(hào))，原因是 。
【答案】(1)分液漏斗 錐形瓶
(2) 剛好沒(méi)過(guò) MnO2固體 試管內(nèi)的 H2O2溶液被壓入長(zhǎng)頸漏斗中，與 MnO2分離
(3) 液面上升 打開彈簧夾 K2
(4)ab
(5)
(6) ① 乙醇也能使酸性 KMnO4溶液褪色
【分析】用雙氧水和催化劑制取氧氣。制得的氧氣經(jīng)干燥后進(jìn)入盛有乙醇的圓底燒瓶中，和熱的乙醇一起
進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管中，在銅的催化作用下發(fā)生乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛。生成的乙醛進(jìn)入試管中，被冷
凝收集。
【解析】（1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知，甲裝置中主要儀器的名稱為分液漏斗和錐形瓶；
（2）乙裝置是啟普發(fā)生器的簡(jiǎn)易裝置，可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。用粘合劑將 MnO2制成團(tuán)，放在
多孔塑料片上，連接好裝置，氣密性良好后打開活塞 K1，經(jīng)長(zhǎng)頸漏斗向試管中緩慢加入 3% H2O2溶液至剛
好沒(méi)過(guò) MnO2固體，此時(shí)可以產(chǎn)生氧氣，氧氣通過(guò)導(dǎo)管導(dǎo)出。欲使反應(yīng)停止，關(guān)閉活塞 K1，此時(shí)由于氣體
還在產(chǎn)生，使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，可觀察到試管內(nèi)的 H2O2溶液被壓入長(zhǎng)頸漏斗中，與 MnO2分離；
（3）丙裝置用圓底燒瓶盛裝 H2O2溶液，可用于制備較多 O2，催化劑鉑絲可上下移動(dòng)可以控制反應(yīng)速率。
制備過(guò)程中如果體系內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，H2O2溶液會(huì)被壓入安全管中，可觀察到安全管中液面上升，圓底燒瓶中
液面下降。此時(shí)可以將鉑絲抽離 H2O2溶液，使反應(yīng)速率減慢，還可以打開彈簧夾 K2，使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低；
（4）a．催化劑鉑絲可上下移動(dòng)可以控制制備反應(yīng)的開始和結(jié)束，a 正確；
b．催化劑與液體接觸的面積越大，反應(yīng)速率越快，可通過(guò)調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來(lái)控制反應(yīng)的速率，
b 正確；
c．丙裝置用圓底燒瓶盛裝 H2O2溶液，與乙裝置相比，可用于制備較多 O2，但產(chǎn)物中的 O2含量和雜質(zhì)種類
和乙中沒(méi)有區(qū)別，c 錯(cuò)誤；
故選 ab；
（5）氧氣可以用濃硫酸干燥，所以可以用一個(gè)洗氣瓶，里面盛裝濃硫酸干燥氧氣，如圖 ；
（6）實(shí)驗(yàn)①不合理，因?yàn)橐掖加袚]發(fā)性，會(huì)混入生成的乙醛中，乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以
酸性高錳酸鉀溶液褪色不能證明產(chǎn)物中含有乙醛。
16．（2024·陜西安康·模擬預(yù)測(cè)）過(guò)氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，可。與水以任意比例混溶，是一種強(qiáng)氧化
劑。其一般以 30%~60%的水溶液形式存放，水溶液俗稱雙氧水，適用于醫(yī)用傷口消毒，環(huán)境消毒和食品消
毒等。回答下列問(wèn)題：
MnO2
(1)實(shí)驗(yàn)室中利用反應(yīng) 2H2O2 2H2O+O2↑制取 O2，可選用的發(fā)生裝置是 (填字母，下同)，收集
O2可選用的裝置是 (填字母)。
(2)實(shí)驗(yàn)室中欲用 34%H2O2溶液(密度為 1.127g/cm3)配制 250mL1.50mol/L H2O2溶液，所需 34% H2O2溶液的
體積為 mL(保留三位有效數(shù)字)。
(3)過(guò)氧化氫是一種二元弱酸，寫出 H2O2的第一步電離方程式：
(4)某課外興趣小組欲探究溫度對(duì) H2O2電離平衡的影響，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)任務(wù)：利用靈敏 pH 計(jì)測(cè)量溶液的 pH，并探究電離過(guò)程是否吸熱。
②查閱資料：20℃時(shí)，K (H O )=2.4×10-12a1 2 2 ，lg6≈0.778。
③提出猜想：反應(yīng)物濃度相同時(shí)；溫度越高，酸性越強(qiáng)，pH 越小。
④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想。取試樣進(jìn)行表正實(shí)驗(yàn) 1～3，記錄數(shù)據(jù)。
試祥 溫度/℃ pH
1 10mL1.5mol/L 的雙氧水 20 X1
2 10mL1.5mol/L 的雙氧水 30 X2
3 10mL1.5mol/L 的雙氧水 50 X3
⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：X2小關(guān)系表示)；pH 出現(xiàn) X1⑥優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。在 20℃下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
試樣 反應(yīng)前后溫度變化/℃
4 10mL1.5mol/L 的雙氧水、10mL1.5mol/L 的 NaOH 溶液 △T1
5 10mL1.5mol/L 的 H2SO4溶液 10mL1.5mol/L 的 NaOH 溶液 △T2
若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得△T1 △T2(填“>”或“<”)，則說(shuō)明 H2O2電離過(guò)程吸熱。
【答案】(1) C D 或 E 或 H
(2)33.3
(3) H O +2 2 H +HO
-
2
(4) 5.72 X2【分析】通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究某一因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)該要注意控制研究的變量以外，其它量要相同，以
此進(jìn)行對(duì)比；
【解析】（1）反應(yīng)為固液不加熱反應(yīng)，且二氧化錳為粉末不能使用多孔隔板，故選用的發(fā)生裝置是 C，氧氣
密度大于空氣且難溶于水，收集 O2可選用的裝置是 D 或 E 或 H；
c=1000ρω 1000 1.127 0.34（2）由 可知密度為 1.127 g/cm3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 34%的 H2O2的物質(zhì)的量濃度為M 34
mol/L=11.27 mol/L，設(shè)需要濃 H2O2的體積為 V mL，由稀釋定律可知，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則
有 V×10-3L×11.27mol/L=0.25 L×1.5mol/L，解得 V≈33.3mL；
（3 + -）過(guò)氧化氫是一種二元弱酸，則 H2O2的第一步電離方程式：H 2O2 H +HO2 ；
（4）⑤20℃時(shí)，Ka1(H2O2)=2.4×10-12，H2O 2 H
+ +HO-2 ，1.5mol/L 的雙氧水中
c H+ c HO-
2 c
2 H+
Ka1 H2O2 = =2.4 10
-12 c H+， = 3.6 10-6 mol/L，pH=5.72；猜想：反應(yīng)物濃度相
c H2O2 1.5
同時(shí)；溫度越高，酸性越強(qiáng)，pH 越小，則測(cè)得 pH 數(shù)據(jù)中能證明上述猜想的是 X2因是升高溫度也會(huì)促進(jìn)水的電離，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大。
⑥中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且硫酸為強(qiáng)酸，溶液中硫酸完全電離，故實(shí)驗(yàn)中△T1<△T2，說(shuō)明 H2O2電離過(guò)程吸
熱，導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)程中溶液溫度升高值較小。

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